Añadir sal al hielo multiplica por mil su capacidad para generar electricidad

Un equipo internacional de científicos ha logrado multiplicar por mil la capacidad del hielo para generar electricidad al añadirle sal común, un avance que podría tener aplicaciones clave en el desarrollo de tecnologías energéticas en condiciones extremas, como las regiones polares.

El hallazgo ha sido fruto de una colaboración entre investigadores del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), vinculado a la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Xi’an Jiaotong (China) y la estadounidense Stony Brook University. Los resultados de este estudio han sido publicados este lunes en la revista Nature Materials.

Tradicionalmente, el hielo no ha sido considerado una fuente viable de energía, a diferencia del agua en estado líquido que se ha aprovechado desde hace siglos para la generación de electricidad a través de molinos y centrales hidroeléctricas. La razón es que, al contrario que otros materiales con propiedades piezoeléctricas, el hielo no produce una carga eléctrica al ser comprimido o deformado uniformemente.

No obstante, los científicos han comprobado que, si se somete a una deformación desigual, el hielo sí es capaz de generar electricidad gracias a un fenómeno conocido como «flexoelectricidad». Esta propiedad, que permite a ciertos materiales producir carga eléctrica cuando se curvan o se deforman de manera no uniforme, abre nuevas posibilidades para el aprovechamiento del hielo en aplicaciones tecnológicas.

En estudios previos ya se había demostrado que el hielo puro puede generar electricidad mediante este mecanismo, pero con una eficiencia limitada. La innovación del nuevo trabajo reside en que, al incorporar sal común en una proporción del 25 %, el llamado coeficiente flexoeléctrico del hielo se incrementa hasta mil veces, situándose así en un rango comparable al de materiales utilizados habitualmente en dispositivos electrónicos.

Este significativo aumento convierte al hielo salino en un material prometedor para el desarrollo de sensores de bajo coste y sistemas de recolección de energía capaces de operar en condiciones de frío extremo. No obstante, los investigadores advierten de que, aunque eficaz, esta solución pierde rendimiento tras múltiples ciclos de uso.

A pesar de esa limitación, los autores del estudio consideran que las ventajas del hielo salino –entre ellas su bajo coste, abundancia y sostenibilidad– lo posicionan como una alternativa atractiva para impulsar tecnologías limpias en escenarios hostiles. Entre los firmantes del artículo se encuentra Gustau Catalán, director del Grupo de Nanofísica de Óxidos del ICN2.

Además de su interés práctico, los resultados de la investigación podrían tener implicaciones para la comprensión de fenómenos naturales en entornos helados, como el comportamiento de los glaciares, y también contribuir al estudio de la actividad eléctrica en lunas cubiertas de hielo del sistema solar, como Europa y Encélado.

El avance, que combina física del estado sólido y química del agua, ofrece una nueva mirada sobre un recurso aparentemente inerte y demuestra que, con los aditivos adecuados, el hielo puede convertirse en una fuente energética útil en escenarios donde otras tecnologías no resultan viables.